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1、斜吨大电气学科大类2008 级电力电子课程设计设计报告（单端反激电源）姓名 学号 专业班号指导教师日 期2011年9月27日评阅意见评阅人目录1单端反激电源原理及本实验电路原理32主电路元件及变压器的计算与设计63实验数据94试验分析105实验心得与体会116参考文献111. 单端反激电源原理及本实验电路原理(1) 单端反激变换器 1.工作原理: 反激变换器一 关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感(变压 器)中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载单端变换器一压器磁通仅在单方向变化图1.单端反激变换器T导通时的关系式:N1*为正，D1截止，图2.单端反激变换器（丁导通）T阻断时的关系式:
2、2tnin =知-（1 -功电m=F。-。）琮图3.单端反激变换器（T阻断）综合通、断两种情况的关系式:在T阻断期结束，T再次开始导通的间，电流从N2的转到N1绕组的电流初值为i10，所以o = i2min - (N 2 / N 1)稳态运行时在一个周期TS中增加的磁通应等于减少的磁通量，所以 得到输出直流电压平均值0 N 1 - D ，N1绕组的最大电流：i = M + 匕DS+ 匕DT1max V D2 Ls N 1 - D 2 L SN2绕组的最小电流i = N( = - Ldt2 min N IV D 2 Ls J电流，2不断流的条件i2min 2 0 ，所以有开关管阻断、D1导通时(
3、见图3)承受的正向电压:匕 m 疽,+ U 0 A=V + - vS N DF2=V + 七. V =二=N . Vo S N 01 - D N D(2) 本实验电路原理图1234由上图可知，本实验输入端为交流电源，通过整流桥变换为直流电，驱动单端反激电路实现不同输入电压幅值和不同负载时输出为稳定 直流电压的功能。2. 主电路元件及变压器的计算与设计（1）主电路元件兀件代号元件名称参数数量备注Rt负温热敏电阻10Q1F保险管1A/250V11BR整流桥KBP2061A/400V11R1电阻200K1W11C3电解电容22u/400V11R2电阻100K/1W11C4电容2200P/1KV11D
4、2快速管HER1051A/500V11U1TOP22311U1散热器24*17*1611D4快速管HER2032A/300V11C9电解电容470u/25V11C10电解电容220u/16V11L2磁环（电感）中4 （内径）1自制品R9电阻82Q 1/2W11D3二极管 IN4148100mA/200v11C7电容0.1u/63V11R3电阻9.1 Q 1/4W11C5电解电容47u/25V11C6电容2200(1000)P/1KV11U3光耦PC817 或 NEC250111R5电阻5.1Q 1/4W11R6电阻62Q 1/4W11Vz稳压管3.9V/0.5W1B开关变压器磁芯EI1251E
5、I2519电路板1自制品说明：1. 印制电路板上C!、C2、L1不安装，用短接线将J1、J2、J3短接;2. D1不安装；3. D5*不安装，短接，若做成充电电路，需安装D5；4. R4不安装，要短接；5. CN1、CN2插件不安装；6. L2自制电感，35匝。(2)变压器的计算与设计i=变压器参数:原边：64匝副边1： 3匝副边2： 7匝磁芯资料型号Type重堡 weight 蛔AHnH/l4=)C1 (mm-1)Le(mnijAe (mn?iVeLP3 (25%)EI25191.22148.639.6193212.319DD* LP3 n =20002500* Bm=300mT焊接要求*
6、1，绕制变压器及电感漆包线焊接处漆包层一定要刮掉，保证焊接后接触良好；* 2，电解电容的极性正确(长脚为正，短脚为负)；* 3，二极管焊接时注意方向；* 4, TOP223Y安装在散热片上后再焊接到板子上；: 5,变压器的同名端绕制时一定要确保正确；:6, PC817要注意芯片焊接方向； 7,3.9V稳压管与IN4148二极管注意区分开来； 8,变压器骨架比较易损坏，绕制及安装时要注意力道； 先绕制原边，再绕制副边，不同绕组分不同层绕制，漆 包线层与层间注意要用胶布隔离开来；注意：可先将变压器对应引脚引出焊在板子上，等确认 电路工作正常后再将变压器焊在板子上。3. 实验数据（1）本课设实验要求
7、要求：输入电压：65265VAC 额定输出电压5VDC； 额定负载电流为2A。记录空载和负载两种情况下实验数据，验证单端反激电源的稳 压特性。（2）实验步骤1. 首先测量绕制的变压器相应引脚电感是否符合要求。2. 确保实验板焊接正确无误后，使电路空载，在输入端加交流电压 65265v，每隔20v记录一次输出端电压值。3. 在电路输出端加负载，记录负载电阻值，重复2的操作。（3）实验数据记录：实验数据:输入电压值/v空载时输出电压/v负载（43.4。）时输出/v655.785.74855.785.751055.785.761255.785.761455.785.761655.785.761855
8、.785.762055.785.762255.785.762455.785.762655.785.764. 试验分析由上表可以看出空载时，当输入电压在65265v范围内变化时， 输出电压保持5.78v不变，表明该单端反激电路能够稳定输出直流电 压。但是与实验要求的稳定输出5v有0.78v的误差，可能与变压器 的匝数绕制有关系，或者是元件不够精密导致。当负载为43.4Q时， 当输入电压较小时，输出在5.74v左右，随着输入电压升高，输出有 一定的升高，最后保持在5.76v，说明该电路在负载时也能够稳定输 出直流电压，但是与实验要求还是有误差，可能原因与上面分析的相 同。5. 实验心得体会本次实验时在老师的指导下，亲手焊接的电路板，这与以往的课程 设计有所不同，像信号，自控这些课设都是用软件来分析的，这次的 电力电子课设需要在理解实验原理的基础上，动手绕制变压器，焊接 电路实验板，不仅加深了自己的理论知识，而且动手能力也得到了锻 炼。古人有云，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。这就是本次课设 最大的魅力所在。当然，实验过程也不是一帆风顺的，在变压器绕制中就遇到了麻烦， 电感值总是不对，最后经过一次重绕，才将问题解决。实验室的老师 非常的认真负责，帮我们查找问题所在，兢兢业业，值得称赞。6. 参考文献陈坚.2008.4.电力电子学高等教育出版社
